KR102291690B1 - 구리 부직포층을 포함하는 한지 마스크 - Google Patents

구리 부직포층을 포함하는 한지 마스크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구리 부직포층을 포함하는 한지 마스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 닥나무 한지를 포함함으로써 우수한 통기성, 소취성, 및 내구성을 가져 장기간 사용하더라도 쾌적함을 유지할 수 있으며, 구리 섬유 부직포를 포함함으로써 높은 항균 기능을 나타낼 수 있는, 한지 마스크에 관한 것이다.

Description

구리 부직포층을 포함하는 한지 마스크{HANJI MASK INCLUDING A COPPER NONWOVEN LAYER}
본 발명은 구리 부직포층을 포함하는 한지 마스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 닥나무 한지를 포함함으로써 우수한 통기성, 소취성, 및 내구성을 가져 장기간 사용하더라도 쾌적함을 유지할 수 있으며, 구리 섬유 부직포를 포함함으로써 높은 항균 기능을 나타낼 수 있는, 한지 마스크에 관한 것이다.
최근, 지구의 기후 변화로 자주 발생되는 황사 등 자연적인 대기 환경의 악화와, 경제 발전에 따른 급격한 도시 화에 의한 대기 오염 등으로 발생하는 분진 또는 바이러스 등의 세균 등으로부터 건강을 보호하기 위하여 마스크의 착용이 필요한 경우가 자주 발생하고 있다.
또한, 최근에는 신종 코로나바이러스 감염증 등으로 인해 마스크 착용이 일상화되고, 이에 따라 상기 마스크의 착용 빈도와 착용 시간이 늘어나고 있다.
이러한 마스크는 공기 중에 부유하는 분진 또는 바이러스 등의 세균으로부터 착용자의 호흡기(respiratory syste m)를 보호하거나, 또는 착용자의 호흡기로부터 주변으로 방출되는 분비물을 차단하기 위하여 착용자의 안면부에 착용하게 된다. 이러한 마스크는 일반적으로 외부 공기의 직접적인 접촉을 차단하기 위하여 착용자의 안면부를 덮어 분진이나 이물질의 유입과 방출을 차단하도록, 직물, 편물 또는 부직포 등의 다양한 소재로 제조된 마스크 본체와, 상기 마스크 본체를 착용자의 양쪽 귀에 걸어주기 위한 걸이 수단인 귀걸이 끈으로 구성된다. 또한, 착용자는 상기 귀걸이 끈을 귀에 걸어 안면마스크를 착용하게 된다.
하지만 통상적으로 가정 내에 사용하는 마스크는 대체적으로 면으로 형성되어 있어 황사에 포함되는 미세먼지, 바이러스, 또는 균 등을 걸러내는 필터링 기능이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 호흡으로 인하여 입김이나 콧김으로 인하여 안면부의 호흡기와 접촉하는 마스크 사이에 습기가 차올라 통기가 제대로 이루어지지 않아 축축한 착용감을 느끼게 되어 착용감이 매우 떨어지기도 하며, 호흡기에 맞닿는 마스크 면에 호흡으로 인한 습기로 인하여 마스크 면이 호흡기에 붙게 되어 호흡을 방해한다는 문제점이 있다.
이에, 통기성이 뛰어나 장기간 착용하더라도 사용자가 편안함을 느낄 수 있으며, 외부로부터 유해물질을 효과적으로 차단할 수 있는 새로운 마스크에 대한 연구가 요구된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0116266호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 뛰어난 통기성을 가지며, 피부 트러블을 일으키지 않고, 자외선 뿐만 아니라 미세먼지, 바이러스, 균 등의 유해물질을 효과적으로 차단할 수 있는, 한지 마스크를 제공하고자 한다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.
상기 목적은, 안면부의 호흡기를 보호하는 본체; 및 상기 본체의 양측에 형성되며, 귀에 걸어 고정할 수 있도록 하는 고리부;를 포함하는 마스크에 있어서, 상기 본체는, 외부 공기와 맞닿으며, 닥나무 한지를 포함하는 겉감; 상기 겉감에 내측에 위치하는 중간재; 상기 안면부의 호흡기와 맞닿는 안감; 및 상기 중간재와 안감 사이에 위치하는 필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 한지 마스크에 의해 달성될 수 있다.
구체적으로, 상기 중간재는, 구리 섬유 부직포를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 안감은, 서멀본딩 부직포(TB 부직포), SB 부직포(스펀본드 부직포), 에어스루본딩 부직포(ATB 부직포), 흑운모 부직포, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 한지 마스크는, 일반 면 섬유에 비해 흡수성이 약 2 배 내지 3 배 뛰어나며, 건조성이 2 배 이상 우수하여 높은 내수성 및 내구성을 가져 장기간 사용이 용이하다. 또한, 생활 속 3대 악취(암모니아, 황하수소, 메칠메르캅탄) 중 하나인 암모니아에 대한 탈취율이 99.5%로 강력한 기능을 발휘함으로써 구취 제거 효능을 가지며, 다중 차단막 구조를 나타내어 통기성이 우수하면서도 내부 및 외부 오염원을 근본적으로 필터링할 수 있다.
본 발명에 따른 한지 마스크는, 초경량 소재인 닥나무 한지를 포함함으로써 원적외선 방사 효과를 나타내며, 우수한 통기성, 소취성, 및 내구성을 가져 장기간 사용하더라도 쾌적함을 유지할 수 있으며, 피부 친화성이 높아 신체의 부작용을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 한지 마스크는 상기 닥나무 한지와 함께, 유해 미생물의 세포 증식을 억제하며 살균제로서 효과가 뛰어난 구리 섬유 부직포를 포함함으로써 전염성 질환의 주 원인이 되는 황색포도상구균과 페렴간균, 코로나바이러스 등에 대해 높은 항균 및 항바이러스 기능을 나타내며, 원적외선을 방출하고 자외선을 차단하는 효과를 나타낼 수 있다.
다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 한지 마스크의 구조를 나타낸 이미지이다.
도 2의 (a) 내지 (d)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 한지 마스크의 항균성 측정 실험에서, 황색포도상구균에 대한 대조군(a) 및 실시예 1(b) 측정 결과, 폐렴균에 대한 대조군(c) 및 실시예 1(d) 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 3의 (a) 및 (b)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 한지 마스크의 항곰팡이 측정 실험을 나타낸 이미지이다.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.
도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.
각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원의 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 측면은, 안면부의 호흡기를 보호하는 본체; 및 상기 본체의 양측에 형성되며, 귀에 걸어 고정할 수 있도록 하는 고리부;를 포함하는 마스크에 있어서, 상기 본체는, 외부 공기와 맞닿으며, 닥나무 한지를 포함하는 겉감; 상기 겉감에 내측에 위치하는 중간재; 상기 안면부의 호흡기와 맞닿는 안감; 및 상기 중간재와 안감 사이에 위치하는 필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 한지 마스크에 관한 것이다.
본 발명에 따른 한지 마스크는, 상기 겉감, 중간재, 필터, 및 안감을 모두 포함하는 다중막 구조를 가짐으로써 외부 유해물질 방어력이 뛰어날 뿐만 아니라, 통기성이 우수하여 사용 시 가볍고 호흡이 편안해 쾌적함이 오래 유지되므로 장기간 착용할 수 있다는 장점을 갖는다.
일 실시예에 있어서, 상기 닥나무 한지를 포함하는 겉감은, 닥나무 인피섬유인 닥섬유를 이용하여 제조한 것일 수 있다. 상기 닥나무 한지는 섬유질로 인한 다공질 구조를 이루고 있으며, 황토 수준의 원적외선 방출, 항균성, 소취성 등이 있어 그 자체만으로도 뛰어난 성능을 가진 천연 제지로, 이를 이용 하여 가늘게 세절한 후 꼰 한지사를 직조한 직물로 형성하여 의류나 실생활 등에 매우 용이하게 사용할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 닥나무 한지를 포함하는 겉감은 흡수성과 건조성 및 발산력이 뛰어나 땀이나 수분을 신속하게 흡수하고 건조함으로써 항상 쾌적한 상태를 유지할 수 있으며, 보온성과 통기성과 항균성 및 인체의 냄새를 흡수하는 소취성이 매우 탁월하며, 또한 섬유질로 이루어진 닥나무 한지를 실로 형성하여 이를 직조한 직물이기 때문에 그 조직 및 내구성이 견고하다는 장점을 갖는다.
따라서, 상기와 같은 기능이 있는 닥나무 한지를 겉감으로 형성하여 미세먼지나 오염물질, 바이러스 균 등을 흡착하여 호흡기 내에 미세먼지 등이 침투하지 않도록 하며, 호흡으로 인한 입김 또는 콧김 등으로 안면부의 호흡기와 안감 사이에 습기가 차오르지 않도록 하여 마스크의 착용자가 쾌적함을 유지하면서 한지 마스크를 착용할 수 있도록 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 겉감은 발수 성능을 위해 발수제에 의해 코팅된 것일 수 있다. 상기 발수제의 코팅 방법은 제한되지 않으나, 예를 들어, 스프레이 코팅 또는 침지 코팅일 수 있다. 즉, 상기 한지 마스크의 겉감은 닥나무 한지를 포함하며, 상기 발수제에 의해 상기 닥나무 한지가 코팅되어 발수 성능을 나타내는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 발수제는 상기 한지 마스크에 높은 발수 성능을 나타내게 하기 위해 코팅되는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 발수제는 불소계, 실리콘계, 또는 우레탄계 발수제인 것을 특징으로 할 수 있으며, 구체적으로는 실리콘계 발수제일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 겉감은 상기 실리콘계 발수제 외에도 천연 유래 발수제에 의해 코팅되는 것일 수 있다. 상기 천연 유래 발수제는 자연에서 용이하게 수득할 수 있는 발수, 방수 성능을 지니는 물질을 의미하는 것으로, 예를 들어, 코코야자 과실의 배젖으로부터 추출된 야자유, 올리브유, 피마자유, 땅콩유, 돈지, 양지, 우지, 오레가노 오일, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함할 수 있다. 구체적으로는, 오레가노 오일을 포함하는 것일 수 있다. 상기 오레가노 오일은 꽃박하라고도 불리우는 꿀풀과의 여러해살이풀인 오레가노의 잎과 꽃으로부터 추출된 오일 성분을 의미한다.
일 실시예에 있어서, 상기 오레가노 오일은 뛰어난 발수 성능을 나타낼 뿐만 아니라, 유효성분으로서 카르바크롤(carvacrol) 및 테르펜(terpens)을 포함하며, 상기 유효성분을 포함함에 따라 칸디다 알비칸스, 포도상구균, 대장균, 캄필로박터, 살모넬라, 클레브시엘라, 아스페르길루스, 편모충, 리스테라아 균 등에 대하여 항균성을 나타낼 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 겉감은 상기 실리콘계 발수제 및 상기 천연 유래 발수제를 약 1 : 0.1 내지 0.3의 부피비로 혼합하여 형성된 혼합 발수제에 의해 코팅되는 것일 수 있다. 만약, 상기 천연 유래 발수제가 약 0.1 부피비 미만으로 포함되어 혼합될 경우 상기 천연 유래 발수제를 포함함에 따른 발수 성능 효과가 충분히 발휘되지 않을 수 있으며, 약 0.3 부피비를 초과하여 첨가될 경우 점도가 지나치게 향상되어 작업성이 하락할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 중간재는, 구리 섬유 부직포를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 구리(Cu)는 유해 미생물의 세포 증식을 약 99.9% 억제하며, 내성 발생이 없는 살균 효과를 갖는다. 이에 따라, 상기 구리 섬유 부직포를 포함하는 중간재를 구성성분으로 포함하는 한지 마스크는, 황색포도상구균과 페렴간균, 코로나바이러스 등에 대해 높은 항균 및 항바이러스 기능을 나타낼 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 구리 섬유 부직포는 구리 화합물, 예를 들어 산화 구리 또는 황화 구리를 포함하는 섬유로 이루어진 부직포를 의미하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 구리 섬유 부직포는 폴리아미드, 폴리에스터, 아크릴, 폴리알킬렌, 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 중합체의 슬러리를 제조하는 단계; 상기 슬러리에 구리 산화물을 포함하는 분말을 분산시키는 단계; 및 상기 구리 산화물을 포함하는 분말이 분산된 슬러리를 압출시켜 구리 섬유 부직포를 제조하는 단계에 의해 수득되는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 구리 화합물의 입자 크기는 약 0.1 내지 약 15 μm일 수 있다. 만약, 상기 구리 화합물의 입자 크기가 약 0.1 μm 미만일 경우 구리 이온을 충분히 발생시키지 못하여 상기 구리 섬유 부직포를 포함함에 따라 발생하는 효과가 미약할 수 있고, 약 15 μm를 초과할 경우 비경제적일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 구리 섬유 부직포는 약 1 내지 약 10 μm 크기의 수산화알루미늄 분말을 추가 포함하는 것일 수 있다. 상기 수산화알루미늄은 상기 한지 마스크의 항균성을 향상시킬 수 있는 항균제로 기능할 수 있다. 예를 들어, 상기 수산화알루미늄은 보헤마이트(Boehmite, AlO(OH))를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 보헤마이트는 γ-보헤마이트, α-보헤마이트 및 유사 보헤마이트(Pseudo-Boehmite)를 모두 사용할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 구리 섬유 부직포는 폴리아미드, 폴리에스터, 아크릴, 폴리알킬렌, 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 중합체의 슬러리를 제조하는 단계; 상기 슬러리에 구리 산화물 및 수산화알루미늄을 포함하는 분말을 분산시키는 단계; 및 상기 구리 산화물 및 수산화알루미늄을 포함하는 분말이 분산된 슬러리를 압출시켜 구리 섬유 부직포를 제조하는 단계에 의해 수득되는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 구리 산화물 및 수산화알루미늄은 상기 슬러리 전체 100 중량부에 대하여 각각 약 1 내지 5 중량부로 포함되는 것일 수 있다. 만약, 상기 구리 산화물 및 수산화알루미늄이 각각 약 1 중량부 미만으로 포함될 경우 달성하고자 하는 항균 효과를 발현시키기 힘들고, 약 5 중량부를 초과하면 타 성분과의 혼합성이 저해될 우려가 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 필터는 마스크에 여과성을 부여하기 위해 포함되는 것으로서, 예를 들어, 멜트브라운 필터(MB 필터), 스펀본드 필터(SB 필터), 또는 에스엠에스 필터(SB+MB+SB 필터; SMS 필터)를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 안감은, 서멀본딩 부직포(TB 부직포), SB 부직포(스펀본드 부직포), 에어스루본딩 부직포(ATB 부직포), 흑운모 부직포, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 구체적으로, 상기 안감은 서멀본딩 부직포 또는 흑운모 부직포를 포함하는 것일 수 있다.
흑운모 부직포는, 단사정계에 속하며, SiO2 성분을 다량 함유하는 자성광물인 흑운모(biotite)를 분말이 코팅된 부직포를 의미할 수 있다. 상기 흑운모는 다공질의 표면을 가짐으로써 수분은 끌어당기고 노폐물은 흡착하여 다시 배출하지 않기 때문에 피부에 유익하며, 자성을 나타내어 혈액 순환을 촉진시킴으로써 면역력 증강 효과를 나타낼 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 흑운모는 원적외선을 방출시키고 자체적인 항균 및 항곰팡이 성능을 가지므로, 상기 흑운모 부직포를 구성성분으로서 포함할 경우, 한지 마스크에 높은 항균 및 항곰팡이 효과를 부여할 수 있고, 혈류를 개선시킬 수 있으며, 장기간 착용 시에도 피부 질환을 유발시키지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 안감은 카피르 라임 잎 추출물 및 천연 해충 기피제를 포함하는 액상 조성물에 침지된 후 건조된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 서멀본딩 부직포를 포함하는 안감은 카피르 라임 잎 추출물 및 천연 해충 기피제를 포함하는 액상 조성물에 약 1 분 내지 약 60 분 동안 침지된 후 약 12 시간 내지 약 24 시간 동안 실온 건조됨으로써, 상기 카피르 라임 잎 추출물 및 천연 해충 기피제를 포함하여 항균 및 방충 효과를 나타내는 것일 수 있다.
상기 카피르 라임 잎 추출물(kaffir lime leaf extract)은 중국 남부, 동남아시아, 남아시아 및 태평양 등지에 분포하는 라임의 일종인 귤 속 식물인 카피르 라임의 잎을 열수 추출하여 수득된 것을 의미할 수 있다. 상기 카피르 라임의 잎과 껍질의 풍미는 매우 강하며, 특히 카피르 라임의 잎에는 질소를 함유하는 염기성 유기화합물인 알칼로이드(alkaloid), 리모넨(limonene), 독특한 향을 갖는 시트로넬롤(citronellol), 네롤(nerol), 및 기타 유기 화합물이 고농도로 함유되어 있으므로, 국소적으로 사용할 경우 피부 감염과 박테리아를 막아주는 항균 작용을 하며, 상쾌한 향을 지니므로 신경을 진정시키는 효과를 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 카피르 라임 잎 추출물은 상기 액상 조성물 100 중량부를 기준으로 약 20 내지 약 40 중량부로 포함될 수 있다. 만약 상기 카피르 라임 잎 추출물이 약 20 중량부 미만으로 포함될 경우 항균 효과가 미미할 수 있고, 약 40 중량부를 초과하여 포함될 경우 다른 성분과의 혼합성이 저해될 수 있다.
예를 들어, 상기 천연 해충 기피제는 레몬유칼립투스, 시트로넬라, 디레몬, 제라니올, 시트랄, 네롤 및 유칼립투스 중에서 선택되는 1종 이상의 에탄올 추출물일 수 있고, 바람직하게는 레몬유칼립투스의 에탄올 추출물일 수 있다.
레몬유칼립투스는 도금양과 상록관목의 식물로서, 호주가 원산지이다. 미국 질병통제예방센터에 따르면 레몬유칼립투스 오일은 해충 퇴치제인 DEET의 유일한 대체제이다.
일 실시예에 있어서, 상기 액상 조성물로서 천연 해충 기피제인 레몬유칼립투스의 에탄올 추출물을 포함할 경우, 상기 액상 조성물에 침지 후 건조되어 형성된 안감을 포함하는 한지 마스크를 착용하는 것만으로도 간편하고 안전하게 방충 효과를 달성할 수 있는 효과가 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 천연 해충 기피제는 상기 액상 조성물 100 중량부에 대해서 약 10 내지 20 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 만약, 상기 천연 해충 기피제가 약 10 중량부 미만이면, 목적하는 방충 효과를 달성하기 어려우며, 약 20 중량부를 초과하면, 다른 성분과의 혼합성이 저해될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 한지 마스크의 평량은 약 20 내지 약 50 g/m2인 것일 수 있다. 만약, 상기 한지 마스크의 평량이 약 20 g/m2 미만일 경우 필터링 효과가 미약할 수 있으며, 약 50 g/m2을 초과할 경우 제조비용이 지나치게 상승할 수 있다.
이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
먼저, 조액 탱크에 물 1 kg를 받아 준비한 뒤, 실리콘계 발수제인 EcoFit T 110(Insilico 社) 50 g를 투입하였다. 이후 EcoFit A 220(Insilico 社) 30 g 및 EcoFit B(Insilico 社) 10 g을 투입하고, 이를 교반하여 발수제를 수득하였다.
다음으로, 닥나무 한지를 준비하여 재단하고, 재단한 닥나무 한지에 상기 수득한 발수제를 0.2 내지 0.4 MPa 하에 코팅하여 160℃에서 90 초 동안 건조 및 경화하여 겉감을 수득하였다.
다음으로, 폴리에스터 중합체의 슬러리를 제조한 뒤, 상기 슬러리 전체 100 중량부에 대해 평균 5 μm 입자 크기의 산화 구리 분말 5 중량부를 분산시켜 압출시킴으로써 구리 섬유를 수득하고, 수득된 구리 섬유를 재직하여 구리 섬유 부직포를 포함하는 중간재를 수득하였다.
그 후, 상기 수득된 겉감 및 중간재와 함께, 필터로서 멜트브라운 필터, 및 안감으로서 서멀본딩 부직포를 순서대로 적층한 뒤 재봉하여 본체를 형성하고, 상기 본체에 귀에 걸어 고정할 수 있도록 하는 고리부를 형성하여 실시예 1의 한지 마스크를 제조하였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 상기 실리콘계 발수제에 대해 오레가노 오일을 0.3의 부피비로 혼합하여 혼합 발수제를 제조하여 사용하고, 구리 섬유 부직포 제조 시 구리 화합물 외에 수산화알루미늄 분말을 상기 슬러리 전체 100 중량부에 대해 5 중량부로 포함시켜 구리 섬유 부직포를 제조하여 사용하였다. 제조된 한지 마스크를 실시예 2로 명명하였다.
[실시예 3]
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 상기 실리콘계 발수제에 대해 오레가노 오일을 0.3의 부피비로 혼합하여 혼합 발수제를 제조하여 사용하고, 구리 섬유 부직포 제조 시 구리 화합물 외에 수산화알루미늄 분말을 상기 슬러리 전체 100 중량부에 대해 5 중량부로 포함시켜 구리 섬유 부직포를 제조하여 사용하였다. 또한, 필터로는 멜트브라운 필터를 사용하였으며, 안감으로는 서멀본딩 부직포를 준비하여 액상 조성물 전체 100 중량부에 대해 카피르 라임 35 중량부, 레몬유칼립투스 에탄올 추출물 20 중량부, 및 증류수 45 중량부를 포함하는 액상 조성물에 60 분간 침지 후 12 시간 동안 실온 건조한 것을 사용하였다. 제조된 한지 마스크를 실시예 3으로 명명하였다.
[비교예]
2 중의 MB 필터로 이루어진 본체와, 상기 본체의 양측에 형성되며, 귀에 걸어 고정할 수 있도록 하는 고리부를 포함하도록 마스크를 제조하고, 이를 비교예로 명명하였다.
[실험예 1: 기계적 강도 측정]
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예에서 제조된 각각의 한지 마스크에 대해 평량, 두께, 밀도, 인장강도, 인장신도, 파열강도, 및 투기도를 각각 측정하였다. 시험 방법은 인장신도 값의 경우 인장강도 측정 시 값을 측정하였으며, 인장강도 및 인장신도는 MD 값만 측정하였다. 또한, 전체 항목 모두 총 4 번의 시험 평균을 결과값으로 하였다. 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
구분 평량
(g/m2)		 두께
(μm)		 밀도
(g/cm3)		 인장강도
(Kgf)		 인장신도
(mm)		 파열강도
(kgf/cm2)		 투기도
(sec)
시료명 방향
실시예 1 MD 30 93 0.3 0.30 0.41 - 0.60
CD - -
실시예 2 MD 35 95 0.4 0.46 0.67 - 1.14
CD - -
실시예 3 MD 35 94 0.4 0.67 0.84 - 1.87
CD - -
비교예 MD 30 92 0.2 0.21 0.19 - 0.41
CD - -
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 한지 마스크의 경우, 비교예에 비해 높은 기계적 강도를 나타낸 것을 확인할 수 있었다.
[실험예 2: 성상 측정]
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예에서 제조된 각각의 한지 마스크에 대해 의약외품에 관한 기준 및 시험 방법에 의거하여 성상을 확인하였다. 시험기준은 청결하고 자극성이 없으며 이물이 함유되어 있지 않고 섬유의 탈락이 거의 없는 흰색의 포(布)로서 냄새는 없는지를 확인하였고, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
구분 성상 측정 결과
실시예 1 청결하고 자극성이 없으며 이물이 함유되어 있지 않고 섬유의 탈락이 거의 없는 흰색의 포(布)로서 냄새는 없다.
실시예 2 청결하고 자극성이 없으며 이물이 함유되어 있지 않고 섬유의 탈락이 거의 없는 흰색의 포(布)로서 냄새는 없다.
실시예 3 청결하고 자극성이 없으며 이물이 함유되어 있지 않고 섬유의 탈락이 거의 없는 흰색의 포(布)로서 냄새는 없다.
비교예 청결하고 자극성이 없으며 이물이 함유되어 있지 않고 섬유의 탈락이 거의 없는 흰색의 포(布)로서 냄새는 없다.
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 한지 마스크의 경우 모두 이물이 함유되어 있지 않고, 청결하고 자극성이 없는 흰색의 포로 측정되었다.
[실험예 3: 순도 시험 (색소)]
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예에서 제조된 각각의 한지 마스크에 대해 의약외품에 관한 기준 및 시험 방법에 의거하여 순도 시험을 진행하였다. 시험 기준은 각 한지 마스크가 색을 나타내지 않는지를 확인하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
[실험예 4: 순도 시험 (산 또는 알칼리)]
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예에서 제조된 각각의 한지 마스크에 대해 의약외품에 관한 기준 및 시험 방법에 의거하여 순도 시험을 진행하였다. 시험 기준은 각 한지 마스크에 페놀프탈레인시액 2 방울을 넣을 때 홍색을 나타내지 않는지, 및 메틸오렌지시액 1 방울을 넣을 때 적색을 나타내지 않는지를 확인하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
[실험예 5: 순도 시험 (형광증백제)]
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예에서 제조된 각각의 한지 마스크에 대해 의약외품에 관한 기준 및 시험 방법에 의거하여 순도 시험을 진행하였다. 시험 기준은 각 한지 마스크를 어두운 곳에서 350 내지 370 nm의 자외선을 쪼일 때 형광을 나타내지 않는지를 확인하고, 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 색소 산 또는 알칼리 형광증백제
실시예 1 색을 나타내지 않는다. 홍색을 나타내지 않는다.
적색을 나타내지 않는다.		 형광을 나타내지 않는다.
실시예 2 색을 나타내지 않는다. 홍색을 나타내지 않는다.적색을 나타내지 않는다. 형광을 나타내지 않는다.
실시예 3 색을 나타내지 않는다. 홍색을 나타내지 않는다.적색을 나타내지 않는다. 형광을 나타내지 않는다.
비교예 색을 나타내지 않는다. 적색을 나타내었다. 형광을 나타내지 않는다.
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 한지 마스크의 경우, 비교예에 비해 색소, 산 또는 알칼리, 형광증백제 순도 측정 시 모두 뛰어난 결과값을 나타내었다.
[실험예 6: 포름알데히드 측정]
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예에서 제조된 각각의 한지 마스크에 대해 의약외품에 관한 기준 및 시험 방법에 의거하여 포름알데히드를 측정하였다. 시험 기준은 검액이 나타내는 색이 비교액이 나타내는 색보다 진하지 않는지를 확인하고, 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
구분 포름알데히드 측정 결과
실시예 1 검액이 나타내는 색은 비교액이 나타내는 색보다 진하지 않다.
실시예 2 검액이 나타내는 색은 비교액이 나타내는 색보다 진하지 않다.
실시예 3 검액이 나타내는 색은 비교액이 나타내는 색보다 진하지 않다.
비교예 검액이 나타내는 색이 비교액이 나타내는 색보다 진하였다.
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 한지 마스크의 경우, 비교예에 비해 포름알데히드 측정 시 모두 뛰어난 결과값을 나타내었다.
[실험예 7: 강도 측정 측정]
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예에서 제조된 각각의 한지 마스크에 대해 의약외품에 관한 기준 및 시험 방법에 의거하여 강도를 측정하였다. 시험 기준은 750 g의 질량을 가할 때 1 분 내에 끊어지지 않는지를 확인하고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
구분 강도 측정 결과
실시예 1 끊어지지 않음
실시예 2 끊어지지 않음
실시예 3 끊어지지 않음
비교예 끊어짐 발생(45초)
상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 한지 마스크의 경우 750 g의 질량을 가할 시 끊어지지 않았으나, 비교예의 경우 45초에서 끊어지는 현상이 발생하였음을 확인하였다.
[실험예 8: 회분 측정]
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예에서 제조된 각각의 한지 마스크에 대해 의약외품에 관한 기준 및 시험 방법에 의거하여 회분을 측정하였다. 시험 기준은 생약시험법에 따라 1.2 % 이하인지를 확인하고, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
구분 회분 결과
실시예 1 0.4
실시예 2 0.28
실시예 3 0.21
비교예 0.98
상기 표 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 한지 마스크의 경우, 비교예에 비해 낮은 회분 측정 결과를 나타내었다.
[실험예 9: 액체저항성 측정]
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예에서 제조된 각각의 한지 마스크에 대해 비말차단용 마스크 기준 및 시험방법 작성을 위한 가이드라인에 의거하여 액체저항성을 측정하였다. 시험 기준은 물방울이 30분 이내에 떨어지지 않는지를 확인하고, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
구분 액체저항성 측정 결과
실시예 1 물방울이 30 분 이내에 떨어지지 않음
실시예 2 물방울이 30 분 이내에 떨어지지 않음
실시예 3 물방울이 30 분 이내에 떨어지지 않음
비교예 물방울이 5 분 이내에 떨어짐
상기 표 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 한지 마스크와 달리, 비교예의 경우 물방울이 5분 내에 떨어지는 현상이 발생하였다.
[실험예 10: 중금속 함량 측정]
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예에서 제조된 각각의 한지 마스크에 대해 KS K 0731에 의거하여 전처리를 진행하고, ICP-OES&MERCURY-ANALYZER로 분석하여 중금속 함량을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 8에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 검출한계
납(Pb) 5 미만 5 미만 5 미만 8.0 5
카드뮴(Cd) 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만 5
수은(Hg) 1 미만 1 미만 1 미만 2.5 1
비소(As) 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만 5
바륨(Ba) 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만 5
안티몬(Sb) 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만 5
셀레늄(Se) 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만 5
상기 표 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 한지 마스크의 경우 중금속 모두에 대해 검출한계 미만의 값을 나타내었으나, 비교예의 경우 납 및 수은 부분에서 검출한계 이상의 값이 측정되었음을 확인하였다.
[실험예 11: 항균성 측정]
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예에서 제조된 각각의 한지 마스크에 대해 한국의류시험연구원의 KS K 0693:2016에 의거하여 ATCC 6538(staphylococcus aureus, 황색포도상구균) 및 ATCC 4352(klebsiella pneumoniae, 폐렴균) 2 가지 균주에 대한 항균성을 측정하였다. 시험 조건은 비이온성 계면활성제로서 TWEEN80 (0.05%)를 사용하였다. 하기 표 8에서 Ma는 대조편의 접종직후 생균수를, Mb는 대조편의 18 시간 배양 후 생균수를, Mc는 시료(실시예 1 내지 3, 및 비교예)의 18 시간 배양 후 생균수를 나타낸다. 증식값은 대조구의 증식값(Mb/Ma=31.6일 때 유효한 것)으로 하였으며, 황색포도상구균의 경우 증식값은 110.0, 폐렴균은 125.0으로 하였다. 정균감소값(S)는 logMb-logMc로 계산하였으며, 정균감소율(%)은 (Mb-Mc)Х100/Mb로 계산하였다. 측정 결과값은 모두 표 9에 나타내었으며, 실시예 1에 대한 각 균주의 배양 현미경 사진은 도 2에 나타내었다.
구분 시험결과
ATCC 6538 ATCC 4352
실시예 1 Ma 1.0×105 1.2×105
Mb 1.1×107 1.5×107
Mc < 20 < 20
정균 감소값 5.7 5.9
정균 감소율(%) 99.9 99.9
실시예 2 Ma 1.3×105 1.1×105
Mb 5.2×105 2.6×107
Mc < 20 < 20
정균 감소값 5.4 6.1
정균 감소율(%) 99.9 99.9
실시예 3 Ma 1.1×105 1.2×105
Mb 5.7×105 3.1×107
Mc < 20 < 20
정균 감소값 5.5 6.2
정균 감소율(%) 99.9 99.9
비교예 Ma 1.3×105 1.2×105
Mb 5.6×105 2.5×107
Mc 4.0×105 5.9×106
정균 감소값 0.15 0.63
정균 감소율(%) 28.6 76.4
상기 표 9에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 한지 마스크의 경우, 비교예에 비해 황색포도상구균 및 폐렴균 모두에 대해 높은 항균성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
[실험예 12: 항곰팡이 실험]
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예에서 제조된 각각의 한지 마스크에 대해 ISO 846 : 2019에 의거하여 항곰팡이 실험을 진행하였다. 균주로는 Aspergillus niger ATCC 6275, Penicillium pinophilium ATCC 36839, Paecilomyces variotii ATCC 18502, Trichoderma virens ATCC 9645, 및 Chaetomium globosum ATCC 6205를 사용하였다. 하기 표 10의 측정 결과 현미경 검사에서 뚜렷한 증식이 없는 경우는 0, 눈에 띄지 않지만 현미경 검사에서 뚜렷하게 보이는 정도(시험 표면의 25% 이하)를 1a, 눈에 띄지 않지만 현미경 검사에서 뚜렷하게 보이는 정도(시험 표면의 50% 이하)를 1b, 눈에 띄지 않지만 현미경 검사에서 뚜렷하게 보이는 정도(시험 표면의 50% 이상)를 1c, 육안으로 뚜렷하게 보이는 정도(시험 표면의 25% 이하)를 2, 육안으로 뚜렷하게 보이는 정도(시험 표면의 50% 이하)를 3, 상당한 증식(시험 표면의 50% 이상)을 4, 시험 표면 전체를 덮는 증식을 5로 표기하였다. 또한, 시험 사진을 도 3에 나타내었다.
구분 항곰팡이 측정 결과
실시예 1 0
실시예 2 0
실시예 3 0
비교예 4
상기 표 10에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 한지 마스크의 경우, 비교예에 비해 4 가지 균주 모두에 대해 높은 항곰팡이 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
[실험예 13: 아릴아민 함량 측정]
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예에서 제조된 각각의 한지 마스크에 대해 KS K 0147 : 2015에 의거하여 아릴아민의 함량을 측정하였다. 측정 시, 4-아미노아조벤젠을 형성할 수 있는 아조 염료는 아닐린과 1,4-페닐렌디아민을 발생시키므로, 아릴린 또는 1,4-페닐렌디아민이 1 mg/kg 미만이면 4-아미노아조벤젠을 검출 한계 이하(<5 mg/kg)로 간주하였고, 아닐린과 1,4-페닐렌디아민이 1 mg/kg 이상이면 KS K 0739 : 2014에 의거하여 4-아미노아조벤젠의 검출 여부를 확인하였다. 측정 결과는 하기 표 11에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예
4-아미노디페닐 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
벤지딘 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
4-클로로-o-톨루이딘 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
2-나프틸아민 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
o-아미노아조톨루엔 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
2-아미노-4-니트로톨루엔 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
4-클로라니린 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
2,4-디아미노아니솔 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
4,4'-디아미노-디페닐메탄 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
3,3'-디클로로벤지딘 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
3,3'-디메톡시벤지딘 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
3,3'-디메틸벤지딘 5 미만 5 미만 5 미만 7.5 mg/kg
4,4'-디메틸렌디-o-톨루이딘 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
P-크레시딘 5 미만 5 미만 5 미만 6.2 mg/kg
4,4'-메틸렌-비스-(2-클로로아닐린) 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
4,4'-옥시디아닐린 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
4,4'-티오디아닐린 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
o-톨루이딘 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
2,4-톨루이딘아민 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
2,4,5-트리메틸아닐린 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
o-아니시딘 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
2,4-자일리딘 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
2,6-자일리딘 5 미만 5 미만 5 미만 5 미만
4-아미노아조벤젠 5 미만 5 미만 5 미만 8.1 mg/kg
상기 표 11에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 한지 마스크의 경우, 아릴아민 측정 결과 모두 5 미만의 결과값을 나타내었으나, 비교예의 경우 4-아미노아조벤젠을 포함하는 다수의 아릴아민에 대해 검출 한계를 초과하는 결과값을 나타낸 것을 확인할 수 있었다.
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

Claims (3)

  1. 안면부의 호흡기를 보호하는 본체; 및
    상기 본체의 양측에 형성되며, 귀에 걸어 고정할 수 있도록 하는 고리부;
    를 포함하는 마스크에 있어서,
    상기 본체는,
    외부 공기와 맞닿으며, 닥나무 한지를 포함하는 겉감;
    상기 겉감에 내측에 위치하는 중간재;
    상기 안면부의 호흡기와 맞닿는 안감; 및
    상기 중간재와 안감 사이에 위치하는 필터;
    를 포함하며,
    상기 겉감은 발수 성능을 위해 실리콘계 발수제 및 오레가노 오일을 1 : 0.1 내지 0.3의 부피비로 혼합하여 형성된 혼합 발수제에 의해 코팅된 것을 특징으로 하고,
    상기 중간재는 구리 산화물을 포함하는 섬유로 이루어진 구리 섬유 부직포를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있으며,
    상기 구리 섬유 부직포는,
    폴리아미드, 폴리에스터, 아크릴, 폴리알킬렌, 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 중합체의 슬러리를 제조하는 단계;
    상기 슬러리에 0.1 내지 15 μm의 입자 크기를 갖는 구리 산화물 및 1 내지 10 μm 입자 크기를 갖는 수산화알루미늄을 포함하는 분말을 분산시키는 단계; 및
    상기 구리 산화물 및 수산화알루미늄을 포함하는 분말이 분산된 슬러리를 압출시켜 구리 섬유 부직포를 제조하는 단계;
    에 의해 수득되는 것을 특징으로 하는, 한지 마스크.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 안감은,
    서멀본딩 부직포(TB 부직포), SB 부직포(스펀본드 부직포), 에어스루본딩 부직포(ATB 부직포), 흑운모 부직포, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 한지 마스크.
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